اشترك

الاستمرار بالحساب الحالي



تمت عملية الاشتراك بنجاح

إغلاق

عذراً، عذرا،أنت مشترك مسبقاً بالنشرة البريدية

إغلاق

عذراً، هناك مشكلة في البريد الالكتروني

إغلاق

فيزياء وكيمياء

تأثير موسباور |  Mossbauer Effect

17 يناير 2023


ما هو تأثير موسباور؟

يدعى أيضاً امتصاص الرنين بأشعة غاما الخالية من الارتداد، وهي عملية نووية تسمح بامتصاص الرنين لأشعة غاما، وأصبح هذا التأثير ممكناً عند تثبيت النوى الذرية في شبكة من المواد الصلبة بحيث لا تضيع الطاقة في الارتداد أثناء انبعاث وامتصاص الإشعاع.

من اكتشف تأثير موسباور؟

اكتشف العالم الألماني رودولف موسباور هذا التأثير لأول مرة في عام 1957، وتمت تسميته تيمناً به، واستخدم لاحقاً التأثير في تقنية موسباور التي تستخدم هذا التأثير لدراسة الأجسام من خلال انبعاث أشعة غاما في المواد الصلبة.

ما هي تقنية موسباور؟

هي تقنية متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها لتوفير المعلومات في العديد من مجالات العلوم مثل الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا وعلم المعادن، ويمكن أن توفر معلومات دقيقة حول الخصائص الكيميائية والهيكلية والمغناطيسية والتي تعتمد على إشعاع غاما من المواد المشعة.

ما هي تطبيقات تأثير موسباور؟

يستخدم تأثير موسباور في تطبيقات الفيزياء النووية المتعدة، ومنها القياس المباشر لعرض خط أشعة غاما الذي يتوافق مع عرض المستوى النووي المتحلل، وكطريقة طيفية لمراقبة التفاعلات الكيميائية فائقة الدقة.

ما هو العنصر النشط الأكثر استخداماً في تقنية موسباور؟

يعد نظير الحديد 57 العنصر النشط الأكثر استخداماً على نطاق واسع في مجال الكيمياء مقارنة بجميع العناصر النشطة الأخرى، لأن تأثيره سهل الملاحظة وتم تفسير أطيافه جيداً بشكل عام.

كيف يمكن شرح تأثير موسباور لطفل؟

يمكن تبسيط تأثير موسباور وشرحه لطفل عن طريق توضيح النقاط التالية:

تحول دوبلر

ويمكن تشبيه هذا التحول بمقارنته بصافرة القطار، فعندما يقترب القطار تزداد حدة الصوت وبالتالي تردد الموجات الصوتية، بينما يحدث العكس عندما يبتعد، ويمكن استخدام صيغة دوبلر كمؤشر لمعرفة سرعة القطار، وعندما تشع نواة ذرة معينة الطاقة الكهرومغناطيسية في شكل حزمة موجية لأشعة غاما تخضع لأثر دوبلر ويمكن معرفة تغير الطاقة عن طريق معرفة سرعة تحرك النواة بالنسبة للراصد الذي مثلناه بالشخص الواقف عند محطة القطار.

الارتداد النووي

وهو يشبه ارتداد البندقية، فعند إطلاق النار سوف ترتد البندقية للوراء بشكل كبير، بينما عندما يتم إسنادها على الكتف، يقل هذا الارتداد بشكل كبير، وما يحدث على مستوى الذرة هو أن إطلاق أشعة غاما يشبه إطلاق النار، إذ يسبب تغيراً في موقع الذرة ضمن منظومة مادية صلبة توجد الذرة المشعة ضمنها ويحدث هذا الارتداد بشكل مماثل عند تلقي نفس نوع الذرات لهذه الأشعة.

وما اكتشفه موسباور أن ترددات أشعة غاما تختلف بشكل مميز لكل نظير، وتسبب انزياحاً للذرات ضمن المنظومات الموجودة ضمنها، لكن يمكن لوضعها ضمن جسم صلب أن تبقيها في مكانها مع إطلاق الأشعة، وفي حال تم وضع كتلتين تحتويان نفس الذرات المشعة سوف يحدث اهتزاز للذرات التي تتعرض لأشعة غاما من الكتلة الأولى عندما تكون المسافة مناسبة، وأي تغير في المسافة ولو بأجزاء من الملليمتر سوف يفقد الاهتزاز المتناغم ما يسهم في تحديد مكان الذرات بشكل شديد الدقة، واستخدمت هذه الطريقة من قبل باوند وريبكا في تجربة البرجين لاكتشاف تأثير الجاذبية على الضوء.

كيف يعمل مقياس موسباور؟

كيف يعمل مقياس موسباور؟

عند وضع كتلتين تحتويان على ذرات نظائر تصدر أشعة غاما، يمكن معرفة امتصاص أو نفاذية الأشعة من قبل النظير من الكتلة الأولى للثانية عن طريق وضع جهاز كشف أشعة غاما يرصد نفوذية الأشعة بعد الكتلة الثانية التي تحتوي على نفس النظير المشع، فعندما تكون الأشعة الواصلة للكتلة الثانية بذات التردد للنظير المشع من الكتلة الأولى سوف تمتصها النظائر الموجودة في الكتلة الثانية، بينما عندما لا تكون المسافة مناسبة وتختلف سوف تنفذ أشعة غاما من الكتلة الثانية وسيرصدها مقياس أشعة غاما المتوضع بعد الكتلة الثانية.